Ne-tehnologija za nadzor nekovinskih vključkov in rešitev za izboljšanje čistosti za nacionalne standardne tirnice
Katere so glavne vrste in nevarnosti nekovinskih vključkov v nacionalnih standardnih tirnicah?
Ne-kovinski vključki v nacionalnih standardnih tirnicah so v glavnem razdeljeni v tri kategorije:oksidi, sulfidi in silikati. Oksidi so večinoma aluminijev oksid, sulfidi so večinoma manganov sulfid, silikati pa so aluminosilikatni kompozitni vključki. Velikost in porazdelitev teh vključkov neposredno vplivata na mehanske lastnosti tirnice. Veliki{3}}vključki aluminijevega oksida bodo uničili kontinuiteto matrike tirnice in postali točke koncentracije napetosti. Pod ponavljajočim se delovanjem obremenitev vlaka so mikro-razpoke nagnjene k pojavu na vmesniku med vključki in matriko, širjenje razpok pa bo povzročilo utrujenostni zlom tirnice. Čeprav imajo sulfidni vključki dobro plastičnost, bodo v okoljih z nizko-temperaturo postali krhki, kar bo povečalo tveganje krhkega loma tirnice. Silikatni vključki so trdi in krhki, kar bo pospešilo obrabo koles-stičnega območja tirnice, skrajšalo cikel brušenja tirnice in povečalo stroške vzdrževanja proge.
Kateri so ključni ukrepi za zmanjšanje ne-kovinskih vključkov v nacionalnih standardnih tirnicah med procesom taljenja?
Glavni ukrepi za zmanjšanje ne{0}}nekovinskih vključkov v nacionalnih standardnih tirnicah med procesom taljenja sosprejetje sekundarnega procesa rafiniranja in tehnologije vakuumskega razplinjevanja. Najprej dodajte oblikovalce žlindre, kot je apno, v poznejši fazi taljenja v pretvorniku, da nastane alkalna žlindra, ki lahko adsorbira oksidne vključke, kot je aluminijev oksid, v staljenem jeklu. Nato se staljeno jeklo pošlje v peč za rafiniranje LF, mešanje z argonom pa se uporabi za spodbujanje lebdenja vključkov. Hitrost pretoka argona je nadzorovana pri 0,5-1,0 L/min, čas mešanja pa ni krajši od 20 minut, da se zagotovi, da so vključki popolnoma agregirani in izpraznjeni. Tehnologija vakuumskega razplinjevanja lahko staljeno jeklo postavi v vakuumsko okolje, da se zmanjša vsebnost kisika in žvepla v staljenem jeklu ter zmanjša nastajanje oksidov in sulfidov. Stopnjo vakuuma je treba nadzorovati pri manjšem ali enakem 67 Pa, čas zadrževanja pa mora biti večji ali enak 15 minutam. poleg tegaobdelava dovajanja aluminijaste žice in kalcijeve žiceje posvojen. Reakcija med kalcijem in aluminijem ustvari kalcijev aluminat z nizko-tališčem-, pri čemer se izognemo nastanku vključkov aluminijevega oksida z visoko-trdoto. Med postopkom taljenja je treba spremljati vsebnost kisika v staljenem jeklu v realnem času in nadzorovati skupno vsebnost kisika manj kot ali enako 20 ppm, da se zmanjša nastajanje vključkov iz vira.
Kako dodatno optimizirati porazdelitev vključevanja nacionalnih standardnih tirnic med postopkom valjanja?
Jedro optimizacije porazdelitve vključevanja nacionalnih standardnih tirnic med postopkom valjanja jeizboljšanje morfologije vključkov s plastično deformacijo. Prvič,kontrolirano valjanje in kontroliran proces hlajenjaje sprejet, temperatura valjanja pa je nadzorovana v coni rekristalizacije avstenita, tako da je tirnica podvržena zadostni deformaciji pri visoki temperaturi, prvotno nepravilni vključki pa so podaljšani in zlomljeni. Količina deformacije v fazi grobega valjanja mora biti večja ali enaka 40 %, veliki-vključki pa se z veliko deformacijo razbijejo v majhne-vključke, kar zmanjša njihovo poškodbo matrice. Postopek valjanja pri nizki-temperaturi je sprejet v fazi končnega valjanja, temperatura pa je nadzorovana pri 800-850 stopinjah. V tem času je plastičnost staljenega jekla dobra in vključki bodo razporejeni v trakove vzdolž smeri valjanja, pri čemer se bo izognilo nastanku grozdastih vključkov. Po valjanju,tehnologija laminarnega hlajenjaje sprejet, hitrost hlajenja pa je nadzorovana na 5-10 stopinj / s, da se zagotovi enotna notranja struktura tirnice in prepreči združevanje vključkov zaradi neenakomernega hlajenja. poleg tegaspletno ultrazvočno testiranjeje nastavljen med postopkom valjanja za spremljanje porazdelitve vključkov znotraj tirnice v realnem času ter pravočasno označevanje in obdelavo nekvalificiranih delov.
Kakšne so metode odkrivanja in standardi za presojo nekovinskih vključkov v nacionalnih standardnih tirnicah?
Metode odkrivanja ne-kovinskih vključkov v nacionalnih standardnih tirnicah vključujejo predvsemmetoda metalografskega mikroskopa in ultrazvočna metoda odkrivanja napak. Za metodo metalografskega mikroskopa je treba vzeti vzorce iz tirnice, jih polirati, polirati in korodirati, nato pa pod mikroskopom pri 100-500-kratni povečavi opazovati vrsto, velikost in količino vključkov. Med detekcijo je treba izbrati tri dele glave tirnice, tirnice in dna tirnice ter za vsak del opazovati najmanj 5 vidnih polj, da se prešteje povprečna velikost in številčna gostota vključkov. Ultrazvočna metoda za odkrivanje napak uporablja visoko-frekvenčno sondo s frekvenco 5-10MHz. Položaj in velikost vključkov ocenjujemo po odbojnem signalu ultrazvočnih valov na meji med vključki in matrico. Ta metoda je neporušitveno testiranje in primerna za serijsko testiranje v proizvodnih linijah. Standard presoje temelji na GB/T 10561-2005. Stopnja vključevanja nacionalnih standardnih tirnic mora biti manjša ali enaka 2. stopnji, med katerimi je največja velikost vključkov aluminijevega oksida manjša ali enaka 50 μm, gostota števila sulfidnih vključkov pa manjša ali enaka 10 kos/mm². Tirnice, ki presegajo standard, je treba oceniti kot nekvalificirane.
Kakšen je učinek izboljšanja čistosti nacionalnih standardnih tirnic na stroške vzdrževanja proge?
Izboljšanje čistosti nacionalnih standardnih tirnic lahko znatno zmanjša stroške vzdrževanja proge. Tirnice z visoko čistostjo imajo malo notranjih vključkov, verjetnost nastanka razpok zaradi utrujenosti je močno zmanjšana, življenjska doba tirnice se lahko podaljša za več kot 30 % in zmanjša se pogostost zamenjave tirnice. Tirnice z visoko čistostjo imajo enakomernejšo obrabo na kolesu-stičnem delu tirnice in ne povzročajo neobičajne obrabe zaradi koncentracije napetosti, ki jo povzročajo lokalni vključki. Cikel mletja je mogoče podaljšati s 6 mesecev na 12 mesecev, kar zmanjša stroške dela in opreme za mletje. Poleg tega imajo tirnice z visoko čistostjo dobro odpornost proti utrujenosti in niso nagnjene k zlomom, s čimer se izognejo izgubi zaradi izpada proge zaradi zloma tirnice, ki je pogosto veliko višja od stroškov nabave in vzdrževanja tirnice. Pri alpskih in težkih progah imajo tirnice visoke -čistosti bolj očitne prednosti, lahko se prilagodijo težkim delovnim okoljem in dodatno zmanjšajo težave pri vzdrževanju in stroške posebnih prog.